热点资讯

HBM堆叠层数增至20层,良率面临严峻挑战


近日在新加坡召开的Innovate Together 2026大会上,众多半导体设备巨头如ASM、ASMPT以及KLA等,就先进封装技术所面临的挑战展开了深入的探讨。随着高带宽内存(HBM)堆叠层数逐步增至20层,测量与良率的控制成为这一领域最为严峻的考验。每增加一层堆叠,工艺难度呈现出几何级数的上升。根据行业分析,假设单颗DRAM裸片的良率为95%,那么在12层堆叠情况下,其理论良率将仅为54%,而在20层时,良率预计会降至约36%。在此情况下,任何一层或任何一组连接出现问题,都有可能导致这一昂贵芯片的彻底损毁。

about image

混合键合技术被认为是突破20层堆叠的关键。这种技术通过铜-铜的直接键合,取代了传统的微凸点连接,能够显著提高互连的密度和散热性能。然而,混合键合对表面平整度、洁净度及对准精度的要求极为严格,目前的良率仍停留在约10%的低水平,距离商业化所需的60%良率存在显著差距。此外,测量和检测环节也面临前所未有的挑战,传统针对平面DRAM晶圆的测量工具难以准确评估堆叠裸片之间的对准参数,例如芯片的偏移和倾斜。随着微凸点间距缩小至40微米以下,微凸点的尺寸降至20至25微米,几乎无法进行直接探针测试。

about image

行业正在从材料、工艺到设备各个方面进行同步攻关。混合键合需要达到原子级的表面平整,测量技术也需朝亚微米级的对准精度发展,任何环节的良率波动都将直接影响最终的成本,进而决定下一代HBM能否如期实现。

about image